The presence of polyunsaturated fatty acids (PUFA) in the environment can create a challenging environment for the yeast Saccharomyces cerevisiae. This is because PUFA are prone to peroxidation, which compromises the proper functioning of essential membrane proteins for yeast, leading to cell death. The permeability transition by the opening of the yeast mitochondrial unspecific channel (YMUC) is a tightly controlled process aimed at uncoupling oxidative phosphorylation when energy production increases to avoid the overproduction of reactive oxygen species (ROS) by the electron transport chain (ETC). Stabilization of this channel depends on its interaction with cardiolipin, a mitochondrial phospholipid highly susceptible to peroxidation when yeast contains PUFA. Considering that ethanol accumulation during fermentation is an additional cause of oxidative stress, it is possible to postulate that the presence of PUFA and ethanol in the yeast culture medium could decrease yeast survival by altering YMUC function through increased lipid peroxidation and loss of cardiolipin. Therefore, in this work, we investigated the effect of the combination of linolenic acid and ethanol in yeast culture medium on yeast survival, YMUC function and mitochondrial bioenergetics. Increased cell death and lipid peroxidation were observed. At the mitochondrial level, decreased cardiolipin content, and dysfunction in both YMUC and ETC complexes were observed. In contrast, in the absence of linolenic acid, increased resistance to ethanol death, better preservation of cardiolipin content and YMUC function were observed.
La presencia de ácidos grasos poliinsaturados (AGPI) en el entorno puede generar un ambiente desafiante para la levadura Saccharomyces cerevisiae. Esto se debe a que los AGPI son propensos a la peroxidación, lo que compromete el correcto funcionamiento de proteínas de membrana esenciales para la levadura, ocasionando la muerte celular. La transición de la permeabilidad por la apertura del canal inespecífico mitocondrial de la levadura (CIML) es un proceso estrictamente controlado que tiene como finalidad el desacoplamiento de la fosforilación oxidativa cuando la producción de energía aumenta para evitar la sobreproducción de especies reactivas de oxígeno (ERO) por la cadena transporte de electrones (CTE). La estabilización de este canal depende de su interacción con la cardiolipina, un fosfolípido mitocondrial susceptible a la peroxidación cuando las levaduras contienen AGPI. Considerando que la acumulación de etanol durante la fermentación es una causa adicional de estrés oxidativo, es posible postular que la presencia de AGPI y etanol en el medio de cultivo de la levadura podría disminuir su sobrevivencia al alterar el funcionamiento del CIML al incrementarse la peroxidación de lípidos y la pérdida de la cardiolipina. Por lo anterior, en este trabajo se investigó el efecto de la combinación de ácido linolénico y etanol en el medio de cultivo de la levadura sobre la sobrevivencia de la levadura, el funcionamiento del CIML y la bioenergética mitocondrial. Se observó un aumento en la muerte celular y en la peroxidación de lípidos. A nivel mitocondrial, se observó una diminución del contenido de cardiolipina, disfunción del CIML y de la actividad de los complejos de la CTE. En contraste, en ausencia de ácido linolénico, se observó una mayor resistencia a la muerte por etanol, mejor preservación del contenido de cardiolipina y del funcionamiento del CIML.
